W油田潿三段、潿四段沉積相研究

郭 萍，何貞銘，徐 衛(wèi)(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

W油田潿三段、潿四段沉積相研究

郭 萍，何貞銘，徐 衛(wèi)(長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

在巖心觀察基礎(chǔ)上，識(shí)別出W油田潿三段和潿四段15種巖石相，結(jié)合測(cè)井、錄井和分析化驗(yàn)等資料，對(duì)該區(qū)沉積相類型、平面展布特征及其演化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究表明，潿三段和潿四段發(fā)育一套辮狀三角洲一湖相沉積體系，識(shí)別出三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲3種亞相以及辮狀河道、河道間、水下分流河道、分流間、席狀砂、遠(yuǎn)砂壩、湖泥等7種微相；其中辮狀河道和水下分流河道微相在潿三段沉積時(shí)期較發(fā)育，是該地區(qū)砂體的主要聚集帶。該區(qū)沉積相研究為該區(qū)下一步油氣勘探與開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

W油田；潿三段；潿四段；巖石相；沉積相

W油田位于南海西部海域的北部灣盆地，研究區(qū)位于該盆地潿西南凹陷2號(hào)斷裂帶東部次級(jí)洼陷B的南坡部位。該區(qū)盆地是一個(gè)以新生界沉積為主的斷坳盆地，始新世時(shí)期湖泊擴(kuò)大，沉積了以中深湖相為主的流沙港組地層；而漸新世時(shí)期，雖水體范圍仍有擴(kuò)大，但湖水變淺，沉積了以沖積平原相和濱淺湖相為主的潿洲組地層[1]。依據(jù)其地層發(fā)育特點(diǎn)，潿洲組地層分為4段，由下而上依次為潿四段、潿三段、潿二段、潿一段。前人研究發(fā)現(xiàn)潿州組儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能較為優(yōu)越[2-4],該組鉆遇的含油層分布于潿三、四段，主要油層集中在潿三段[5]。潿三段主要為灰色中細(xì)砂巖與雜色泥巖略等厚互層，為儲(chǔ)層發(fā)育層段，廣泛發(fā)育的辮狀三角洲水下分流河道砂巖，物性好，單層厚度較大。筆者通過對(duì)W油田取心井的巖心觀察描述，結(jié)合測(cè)井資料綜合分析，對(duì)潿三段、潿四段沉積相特征進(jìn)行了研究，也為該區(qū)下一步油氣勘探與開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

1 巖石相分析

通過對(duì)W油田5口取心井W2井、2B井等5口井的觀察，共描述了巖心295.19m，結(jié)合巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造，在這一地區(qū)地層中主要識(shí)別出15種巖石相類型，包括3種礫巖相、10種砂巖相和2種泥巖相(見表1)。

2 沉積微相類型

沉積相帶控制了儲(chǔ)集體分布與物性特征，因而決定了油氣勘探的方向和目標(biāo)[6]。根據(jù)取心井巖性、沉積構(gòu)造、測(cè)井曲線等特征綜合分析，W油田潿三、四段主要發(fā)育一套辮狀三角洲一湖相沉積體系,可將該區(qū)進(jìn)一步劃分為3個(gè)亞相和7個(gè)微相。

2.1辮狀三角洲平原亞相

辮狀三角洲平原是辮狀三角洲沉積的陸上部分，該亞相可分為辮狀河道和水道間微相。

1)辮狀河道微相 一般具有流程短，水流急、河道不穩(wěn)定、沉積物粗、泥質(zhì)含量少等特征。按照粒度和沉積構(gòu)造特征，可分為礫質(zhì)辮狀河道微相和砂質(zhì)辮狀河道微相：①礫質(zhì)辮狀河道微相(Gm(Gp、Gf)→Sm(Sg)→Sp、St)。層序下部為塊狀礫巖，局部(MI2井)自然伽馬曲線形態(tài)為高幅箱形，頂、底部突變，曲線光滑或微齒化。②砂質(zhì)辮狀河道微相(Sm、St→Sp、Sh→Sr)。這種巖相組合類型主要由中砂、細(xì)砂和粉砂組成。自然伽馬曲線形態(tài)為高幅箱形、鐘形；底部突變、頂部漸變或突變，曲線光滑或微齒化，光滑反映了粒度變化不大，齒化反映有薄的泥質(zhì)夾層。

表1巖石相類型

2)水道間微相(M2) 由棕紅色、灰綠色塊狀泥巖和粉砂質(zhì)泥巖薄層組成，局部可見植物化石，自然伽馬曲線為低幅近平直。

2.2辮狀三角洲前緣亞相

辮狀三角洲前緣亞相位于三角洲平原外側(cè)向湖的方向，沉積微相的類型一般有水下分流河道、分流間、席狀砂、遠(yuǎn)砂壩等微相。

1)水下分流河道微相(Sp，Sm→Sh→Sr→M1) 以砂質(zhì)分流河道微相為主，下部由塊狀含礫砂巖相(Sm)或由塊狀層理含礫砂巖相到板狀交錯(cuò)層理含礫砂巖相(Sm-Sp)構(gòu)成，與下伏灰色或灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖突變接觸，見有沖刷面和泥礫；向上漸變?yōu)槠叫袑永?、波狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相，自然伽馬曲線形態(tài)為高幅鐘形。

2)分流間微相(M1→Fh→Sr→F) 以灰色、褐灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，含炭屑紋層和薄層的粉砂巖。發(fā)育有塊狀層理、波狀層理和復(fù)合層理，蟲孔構(gòu)造較發(fā)育。自然伽馬曲線形態(tài)為低幅近平直。

3)席狀砂微相 河口壩經(jīng)波浪再改造發(fā)生側(cè)向遷移呈大片分布延伸較遠(yuǎn)的席狀薄層砂，厚0.5～1.5m，一般由粉砂巖與細(xì)砂巖、含礫砂巖組成，自然伽馬曲線形態(tài)為中-低幅對(duì)稱齒形，本微相類型在工區(qū)較少見。

4)遠(yuǎn)砂壩微相(M1 →Sm→Sr→Sds→Fc) 該類相組合由黑灰色、黑色細(xì)砂、粉砂和泥巖組成。一般發(fā)育有塊狀層理、波狀層理、變形層理和復(fù)合層理，局部發(fā)育有滑塌變形沉積，可見生物擾動(dòng)和蟲孔構(gòu)造；自然伽馬曲線形態(tài)為低幅齒形。

2.3前三角洲亞相

前三角洲亞相主要以湖泥微相沉積為主，由深灰色、灰綠色泥巖組成。局部夾有泥質(zhì)粉砂薄層，具有塊狀層理、水平層理和復(fù)合層理，可見蟲孔和生物擾動(dòng)構(gòu)造，底部見泥巖團(tuán)塊，變形層理。自然伽馬曲線低幅平直。

以上微相類型中辮狀三角洲平原亞相的辮狀河道砂體、前緣亞相的水下分流河道砂體是該區(qū)主要的砂體聚集帶，其次是遠(yuǎn)砂壩、席狀砂。

3 沉積相平面展布及演化

根據(jù)工區(qū)內(nèi)各井的巖石相、測(cè)井相的研究成果，結(jié)合砂巖厚度及其百分比，可以看出潿三、四段的砂體總體趨勢(shì)由北東向南西逐漸變薄。下面將對(duì)潿三段、四段沉積時(shí)期工區(qū)內(nèi)的砂體的平面展布和演化狀況進(jìn)行具體分析。

3.1潿四段沉積時(shí)期

在緩慢水退的大沉積背景下，水體略變深，但總體上地形趨于平坦，湖盆的水體變淺，濱湖區(qū)域擴(kuò)大，以前三角洲亞相和三角洲前緣亞相沉積為主。

1)潿四段沉積早期 在潿四段沉積早期沉積粒度細(xì)小，以灰色泥巖沉積為主，為前三角洲泥沉積。此時(shí)期中塊MI3砂巖百分比分別為25%，砂巖厚度為17.4m，為水下分流河道沉積，其余MI2、MP1等4口井以灰色泥巖、粉、細(xì)砂巖沉積為主，平均砂巖百分比為14%，平均砂巖厚度約為6m，為淺湖泥沉積。南塊W1、W2井為淺湖泥沉積，局部發(fā)育有遠(yuǎn)砂壩，W1、W2井砂巖百分比和砂巖厚度分別為35.9%、17.7%和34.6m、12.4m(圖1(a))。該時(shí)期中塊水體向北東方向變淺，沉積物由北東向南西方向推進(jìn)；南塊水體也有所變淺，但不明顯。該工區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)井區(qū)為淺湖泥沉積，僅在MI3井區(qū)發(fā)育有水下分流河道沉積。

圖1 潿三段和潿四段沉積相平面展布圖

2)潿四段沉積晚期 在潿四段沉積晚期,水體進(jìn)一步變淺，水下分流河道廣泛發(fā)育，在中塊北東處MP5、MP1等6口井最為顯著，其中MP5井區(qū)為雜紅色沉積，砂巖百分比達(dá)63%，砂巖厚度為22m，為辮狀河道沉積；其余5口井區(qū)砂巖百分比較大，平均砂巖百分比49.5%，最大為72%；平均砂巖厚度約為14m，這可能是此時(shí)河流攜帶陸源碎屑物向湖盆推進(jìn)緣故，而MI1、MI2、MI5井區(qū)砂巖百分比和砂巖厚度較低(約為5%，1.5m)為淺湖泥沉積。此時(shí)，南塊W2井出現(xiàn)雜紅色沉積，砂巖百分比、砂巖厚度增大約為22%和12.5m，為辮狀河道沉積；W1井為水下分流河道沉積(圖1(b))，推斷物源的供給方向?yàn)楸睎|和南東。此時(shí)期水動(dòng)力增強(qiáng)，水下分流河道發(fā)育，砂層厚度增大，連通性變好。沉積環(huán)境由淺湖向水下分流河道過渡，且局部出現(xiàn)水上沉積。

3.2潿三段沉積時(shí)期

1)潿三段沉積早期 在潿三段沉積早期湖盆短暫退縮，辮狀河向湖盆推進(jìn)，水體變淺，中塊尤為明顯。MP2、MP3、MP5、MP6等4口井區(qū)砂巖百分比均大于50%，平均砂巖厚度為39m。最大可達(dá)66m(MP6井)，并以雜色沉積為主，其沉積環(huán)境以辮狀河道。MI1、MI2、MI3、MI5井區(qū)砂巖百分比和砂巖厚度稍小，為水下分流河道沉積；而MP1、MP4井區(qū)砂巖百分比和厚度則更低，為分流河道間砂質(zhì)泥沉積。南塊W1井砂巖百分比為22%，砂巖厚度為7.7m，其沉積環(huán)境為水下分流河道；W2井見有雜紅色沉積，其砂巖百分比為42%，砂巖厚度為16.7m，為辮狀河道沉積(圖1(c))。該工區(qū)沉積環(huán)境由三角洲前緣亞相向平原亞相過渡，主要為辮狀河道沉積，辮狀河道由北東向南西方向推入盆地，砂體連續(xù)性較好、儲(chǔ)集性能好。

2)潿三段沉積晚期 在潿三段沉積晚期，全區(qū)水體逐步加深，砂巖百分比和砂巖厚度降低。MP2、MP3等5口井區(qū)仍見有辮狀河道沉積，平均砂巖百分比為40%，平均砂巖厚度為30m；其余MI1、MP1等5口井為水下分流河道沉積，平均砂巖百分比和平均砂巖厚度分別為39%和18m，仍為辮狀河道沉積；南塊的砂巖百分比和砂巖厚度較中塊大，水下分流河道發(fā)育，辮狀河道仍局部存在；這可能是由于河道沿南東向北西注入湖盆的緣故而形成的(圖1(d))。在潿三段晚后期沉積過程中，湖盆持續(xù)穩(wěn)定擴(kuò)張，水體逐漸變深，以水下分流河道沉積為特征，在平面上由三角洲平原亞相向三角洲前緣亞相過渡。

4 結(jié) 論

1)W油田潿三段、潿四段發(fā)育一套辮狀三角洲-湖相沉積體系，可劃分辮狀三角洲平原、辮狀三角洲前緣和前三角洲3種亞相，結(jié)果表明，辮狀三角洲平原亞相的辮狀河道砂體、前緣亞相的水下分流河道砂體是本區(qū)主要的砂體聚集帶。

2)根據(jù)巖石相和測(cè)井相研究，結(jié)合砂巖百分比，對(duì)該區(qū)潿三段、潿四段沉積相展布規(guī)律進(jìn)行了分析，總體揭示出潿三段、潿四段砂體由北東向南西逐漸變薄的變化趨勢(shì)。

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[2] 郭飛飛，王韶華，孫建峰，等.北部灣盆地潿西南凹陷油氣成藏條件分析[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2009,29(3)：93-98.

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[編輯] 洪云飛

P618.13

A

1673-1409(2012)05-N053-04

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.018

2012-02-17

郭萍(1982-)，女， 2005年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)方面的研究工作。